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押し出しによる力法律モデルのデモ

概要

ソース: ケリー ・ m ・ ドゥーリーとマイケル g. ベントン、工業化学科、ルイジアナ州立大学、バトン ルージュ, ルイジアナ

高分子の溶融は、単純な図形や「押」円筒形ペレット、フラット シート、押出機を使用して、配管などによく形成されます。1ポリオレフィンは、最も一般的な extrudable 共重合体です。押出は、輸送と溶融非高分子材料および圧力集結溶解または混合物の輸送と混ぜる場合もある固体フィードに含まれます。それは、熱可塑性ポリマー、加熱し、冷却、以前「いいえ-フロー」プロパティを再開するときの変形を行うに適用されます。

簡単なラボの押出機を使用すると、ポリマーに及ぼす研削条件の影響出力、圧力降下を調べることができます、「べき乗則」高分子の流れのモデルを溶かすとソリューションを使用して、結果のデータを関連付けることができます。このモデルを使用してより複雑な押出機にプロセスをスケール アップします。運転条件と理論変位挙動 (「滑り」) と押し出し図形 (「ダイスウェル」) からの偏差の関係を決定できます。

この実験では、典型的な熱可塑性高分子高密度ポリエチレン (HDPE) などは、(エチレン + 長いチェーン オレフィン) の共重合体が使用されます。死ぬとゾーンの温度は材料によって異なります。流量は、一定間隔で死ぬ出力を計量によって決定することができます。(スクリュー回転数、ゾーン温度、金型に入る圧力) その他のすべての必要なデータは、インストルメント パネルから読むことができます。

手順

この実験のため高密度ポリエチレン (HDPE) プラス長鎖オレフィンの典型的な熱可塑性樹脂共重合体 (エクソンモービル パクソン BA50 溶融温度 ~ 204 ° C) は円筒金型を通して押し出さでしょう。

1. 押出機を初期化します。

  1. "ON"押出機パワーアップする準備ができたら排気を有効にします。
  2. 高分子ペレットでホッパーと押出機を埋めます。
  3. モーターのスイッチが「OFF」であることを確認します。"ON"メイン スイッチを入れます。
  4. 220-250 ° C、ゾーン 1 温度 5 ~ 20 ° C 間のダイ温度を設定上記の溶融温度とゾーン 2 温度ゾーン 1 温度と使用して金型温度の上下パネルのキー。
  5. すべての加熱ゾーン温度セット ポイントに達すると、1 h の押出ポリマーを溶かすための最低限を待ちます。これを「熱吸収」と溶解の任意の固体左は非定常流れの結果として死亡に過度に高圧を出すため重要な critcally です。

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結果

べき乗則モデルを用いた ΔP 関係対 Q を計算し、ir は、ダイをこの例では単純な形状の導管流の簡単なフォーム。流れ、速度、および温度測定、べき乗則定数および他の量、せん断など率、せん断応力とすべり性を求めた。代表的なデータと線形回帰によって合わせて方程式 2図 2のとおりです。データは、次の範囲をまたがる: マ...

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申請書と概要

ホッパーを押出機を入力ポリマー樹脂を溶融ポリマー押出し加工を開始します。溶融ポリマーの流れは異なります (ずり速度、せん断応力比) 粘度物質の挙動。ポリマー型で、葉し、は形を目的のサイズにします。高分子の流れは、べき乗則モデルに従うと予想されます。

この実験では、べき乗則モデルの力学での使用方法を含むが z 方向スクリュー回転数と T に対応の?...

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参考文献
  1. Principles of Polymer Processing, Z. Tadmor and C.G. Gogos, Wiley Intersicence, Hoboken, 2006 (Ch. 3, 4, 6, 9-10); Analyzing and Troubleshooting Single Screw Extruders, G. Campbell and M.A. Spalding, Carl Hanser, Munich, 2013 (Ch. 1, 3, A3).
  2. Transport Phenomena by R.B. Bird, W.E. Stewart, and E.N. Lightfoot, John Wiley, New York, 1960 (Ch. 2-3) and Process Fluid Mechanics by M.M. Denn, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1980 (Ch. 2, 8, 19)
タグ
ExtrusionPower Law ModelIndustrial ProcessPolymersTubingPipesCar PartsToysSmall Scale StudyPolyolefinsPolyethyleneCopolymersThermal Plastic MaterialSolid FeedMoldDieNon pliable PropertiesLab ExtrudersPower Law Model ParametersOperating ConditionsTheoretical BehaviorExtrudate ShapeHopperBarrelResistive Heating ElementsTemperature ZonesHelical ScrewMixing And Melting

スキップ先...

0:07

Overview

1:19

Principles of Extrusion

2:59

Extruder Start-up and Heat-soak

4:21

Extruder Operation and Data Collection

5:43

Extruder Shut Down and Data Processing

6:48

Results

7:53

Applications

9:41

Summary

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